Fig
1: miR-675靶向DUX4开放阅读框和3’UTR
双荧光素酶报告子和巨细胞病毒
H19构建体和U6
MIR675
MIR675,U6
MIR675-3p和U6
MIR675-5p miRNAs
RenLuc-DUX4-FL包含终止密码子后融合到肾素荧光素酶的DUX4 ORF和3’UTR序列
外显子1-3被标明(Ex1,2,3)
*SD5表示肾素荧光素酶中一个隐性剪接供体的沉默突变
萤火虫荧光素酶用作转染对照
b U6
MIR675降低了仅含有全长DUX4、DUX4 ORF或仅含有DUX4 3’UTR的构建体中的相对肾素荧光素酶活性(分别为35.3%、34.2%和24.5%;p 面肩肱型肌营养不良症(FSHD)是由骨骼肌中DUX4基因的异常表达引起的
全国儿童医院的研究人员最近证明,当通过基因治疗给药时,内源性人类microRNA miR-675在小鼠模型中抑制DUX4的表达并保护肌肉免受DUX4介导的细胞死亡
他们还显示,上调miR-675的基于小分子的治疗抑制了源自FSHD患者的肌管中的DUX4 mRNA和DUX4相关生物标记
根据研究人员的说法,这项发表在《自然通讯》上的研究首次证明了使用小分子通过RNA干扰机制来抑制显性疾病基因
“这个想法是利用每个人肌肉中已经存在的内源性分子,”尼扎·萨德博士说
D
斯科特·哈珀实验室的研究科学家
D
全国儿童研究所阿比盖尔·韦克斯纳研究所基因治疗中心首席研究员
“因为我们验证了这种microRNA可以直接靶向DUX4 mRNA,所以我们开发了两种方法来上调microRNA的水平
" 微小核糖核酸是小的非编码核糖核酸(~22个核苷酸),作为基因表达的转录后调节剂
在研究之前,没有发现靶向DUX4的内源性微小核糖核酸
因此,博士
Saad和他的同事使用生物信息学工具来预测哪些人类微小RNA可能以DUX4 mRNA为目标,然后根据经验测试它们沉默DUX4表达的能力
在众多候选人中,研究小组发现miR-675抑制了人肾细胞中DUX4的表达
然后,他们证明了miR-675可以调节患者肌肉细胞中的DUX4and表达,这些细胞自然表达DUX4and和miR-675
在人类肌肉细胞中成功抑制DUX4证明了在FSHD鼠模型中对miR-675治疗潜力的进一步研究
研究人员开发了一种基于病毒载体的基因疗法,将miR-675递送至FSHD小鼠,并证明其递送可以抑制与DUX4相关的组织病理学,并保护肌肉免受DUX4相关的细胞死亡
接下来,该团队验证了先前的研究,这些研究表明,用雌激素/孕酮或褪黑素治疗可以提高细胞中miR-675的水平
然后,他们使用这些小分子上调内源性miR-675,进而降低源自患者的人FSHD肌管中的DUX4和DUX4反应性生物标志物
“基因疗法有可能永久改变FSHD的致病基因表达;然而,在某些情况下,可能需要使用小分子来调节miR-675的水平,以调节DUX4的表达并抵消其在肌肉中的毒性
这些分子中的一些已经被美国食品和药物管理局批准用于其他治疗,并且很容易获得
Saad
该研究支持翻译miR-675基因和药物疗法作为FSHD的前瞻性治疗,并证明了确定可用于FSHD疗法的额外调节因子的合理性
“我们的研究也起到了原理证明的作用——我们旨在建立一种策略,研究人员可以筛选小分子文库,以识别可能调节感兴趣的微小核糖核酸表达的化合物,从而为FSHD病和其他主要疾病开发基于附加核糖核酸的小分子疗法,”Dr
Saad
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